Model superpočítače NASA ukazuje, jak skleníkové plyny, jako je oxid uhličitý (CO2) – hlavní hnací síla globálního oteplování – kolísají v atmosféře Země v průběhu roku. Vyšší koncentrace jsou zobrazeny červeně. Kredity: NASA Science Visualization Studio / NASA’s Global Modeling and Asimilation Office
Pozemek s rozpočtem – a Energetický rozpočet. Naše planeta se neustále snaží vyrovnat tok energie dovnitř a ven ze systému Země. Lidské činnosti však tuto rovnováhu narušily, což způsobilo, že se naše planeta v reakci zahřála.
Sálavá energie vstupuje do systému Země ze slunečního světla, které svítí na naší planetě. Část této energie se odráží od zemského povrchu nebo atmosféry do vesmíru. Zbytek je absorbován, planeta se zahřívá a poté vyzařuje jako tepelné záření stejným způsobem, jako černý asfalt zahřívá a vyzařuje teplo za slunečného dne. Nakonec je tato energie směrována také do vesmíru, ale část z ní je reabsorbována mraky a skleníkovými plyny do atmosféry. Absorbovaná energie by také mohla být emitována zpět k Zemi, kde by ještě více zahřála povrch.
Přidání dalších komponent absorbujících záření – například skleníkové plyny – nebo odstranění těch, které je odrážejí – například aerosol – narušuje energetickou rovnováhu Země a způsobuje, že Země absorbuje více energie místo úniku do vesmíru. Tomu se říká radiační působení a je to dominantní způsob, jakým lidské činnosti ovlivňují klima.
Zjednodušená animace planetární energetické bilance: vyvažování energie planety mezi příchozím (žlutá) a odcházejícím zářením (červená). Na Zemi přírodní a lidské procesy ovlivňují množství přijaté i uvolněné energie do vesmíru. Tato studie filtruje rozdíly v energetickém rozpočtu Země v důsledku procesů zpětné vazby a odhaluje energetické změny v důsledku aerosolů a emisí skleníkových plynů. Uznání: NASA’s Goddard Space Flight Center Conceptual Imaging Laboratory
Klimatické modelování předpovídá, že lidské činnosti způsobují uvolňování skleníkových plynů a aerosolů, které ovlivňují energetický rozpočet Země. Nyní prof NASA Studie poprvé potvrdila tyto předpovědi přímým pozorováním: radiační síla se zvyšuje v důsledku lidských činů, ovlivňuje energetickou rovnováhu planety a nakonec způsobuje změnu klimatu. Článek byl publikován online v časopise 25. března 2021 Dopisy o geofyzikálním výzkumu.
„Toto je první výpočet celkové radiační síly Země pomocí globálních pozorování s přihlédnutím k účinkům aerosolů a skleníkových plynů,“ uvedl Ryan Kramer, hlavní autor článku a výzkumný pracovník Goddard Space Flight Center NASA v Greenbeltu v Marylandu . A University of Maryland, Baltimore County. „Je to přímý důkaz, že lidské činnosti způsobují změny v energetickém rozpočtu Země.“
Agentura NASA Mraky a systém záření Země (CERES) Projekt studuje tok záření v horní části zemské atmosféry. Série zařízení CERES nepřetržitě letí na satelitech od roku 1997. Každé z nich měří množství energie vstupující do systému Země a množství listů, což dává celkovou změnu záření. Tato data v kombinaci s dalšími zdroji dat, jako jsou měření teplot oceánů, ukazují, že na naší planetě existuje energetická nerovnováha.
„Ale neříká nám to, jaké faktory způsobují změny v energetické rovnováze,“ řekl Kramer.
Přístroje NASA CERES monitorují energetickou bilanci Země. Tento obrázek ukazuje, jak lze rozdíl mezi příchozí a odraženou energií krátkých vln – absorbovanou solární energií – porovnat se zářením emitovaným z dlouhých vln, aby se určila čistá změna energie Země. Uznání: NASA Science Visualization Studio
Tato studie použila novou techniku k analýze celkové změny energie způsobené lidmi. Vědci vypočítali míru nerovnováhy způsobené kolísáním faktorů, které se často vyskytují přirozeně, jako jsou vodní pára, mraky, teplota a povrchové albedo (hlavně jas nebo odraz zemského povrchu). Například soubor Atmosférická infračervená sonda (AIRS) Přístroj na satelitu NASA Aqua měří vodní páru v zemské atmosféře. Vodní pára absorbuje energii ve formě tepla, takže změny vodní páry ovlivní množství energie, které je nakonec mimo zemský systém. Vědci vypočítali změnu energie v důsledku každého z těchto přírodních faktorů a poté odečetli hodnoty od celkového počtu. Zbývající část je radiační působení.
Tým zjistil, že lidské činnosti způsobily v letech 2003 až 2018 nárůst radiační síly na Zemi o přibližně 0,5 wattu na metr čtvereční. Nárůst se nejvíce připisuje emisím skleníkových plynů z věcí, jako je výroba energie, doprava a průmyslová výroba. K nerovnováze přispívají také snížené reflexní aerosoly.
Nová technika je výpočetně rychlejší než předchozí metody založené na modelech a umožňuje vědcům sledovat radiační působení v téměř reálném čase. Metodu lze použít ke sledování toho, jak lidské emise ovlivňují klima, ke sledování úspěchu různých snah o zmírnění a k vyhodnocení modelů pro předpovídání budoucích změn klimatu.
„Vytvoření přímého záznamu radiační síly vypočítané z pozorování nám umožní posoudit, jak dobře klimatické modely simulují tyto účinky,“ řekl Gavin Schmidt, ředitel Goddardova institutu pro vesmírná studia (GISS) v New Yorku. „To nám umožní dělat jistější předpovědi o tom, jak se v budoucnu změní klima.“
Odkaz: „Pozorovací důkazy o zvýšeném dopadu globálního záření“, autor: Ryan J. Kramer, Howeshe, Brian J. Soden, Lazarus Auropoulos, Gunnar Meyer, Pierce M. Forster a Christopher J. Smith, 25. března 2021, Dopisy o geofyzikálním výzkumu.
Doi: 10.1029 / 2020GL091585
Přátelský webový obhájce. Odborník na popkulturu. Bacon ninja. Tvrdý twitterový učenec.
